JPH08189782A - 炉の損傷検査方法 - Google Patents

炉の損傷検査方法

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JPH08189782A
JPH08189782A JP142995A JP142995A JPH08189782A JP H08189782 A JPH08189782 A JP H08189782A JP 142995 A JP142995 A JP 142995A JP 142995 A JP142995 A JP 142995A JP H08189782 A JPH08189782 A JP H08189782A
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JP
Japan
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furnace
pressure
atmospheric
height
flow rate
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JP142995A
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English (en)
Inventor
Michihiro Funaki
道浩 船木
Kazuhiro Inoue
一広 井上
Hideaki Miyake
英明 三宅
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 炉内に立ち入らず、炉の操業を長時間停止さ
せることなく、生産性をほとんど阻害させずに、破損箇
所などを正確に特定することができる炉の損傷検査方法
を提供すること。 【構成】 炉に一定温度で雰囲気ガスを導入し、該雰囲
気ガスの流量を変化させたときの該炉の炉内の圧力と大
気圧との差圧Aと、炉高との関係Aをあらかじめ調べて
おき、つぎに該炉の検査時に、前記と同じ条件で該炉に
前記一定温度で雰囲気ガスを導入し、該雰囲気ガスの流
量を変化させたときの該炉の炉内の圧力と大気圧との差
圧Bと、炉高との関係Bを調べ、同一雰囲気ガス流量に
おける前記関係Aおよび関係Bから、前記差圧Aが正圧
であり、前記差圧Bが前記差圧Aよりも低下していると
きの炉高および前記差圧Aが負圧であり、前記差圧Bが
前記差圧Aよりも増大しているときの炉高を求めること
により、該炉の損傷が新たに発生した箇所の炉高範囲を
検知することを特徴とする炉の損傷検査方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、炉の損傷検査方法に関
する。さらに詳しくは、炉殻、炉のシール部の破損や亀
裂などの損傷の有無を把握することができ、しかもその
損傷の位置を特定することができる炉の損傷検査方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】連続焼鈍炉、誘導加熱炉、電気加熱炉な
どの雰囲気炉では、被加熱物が酸化するなどの変化が生
じないようにするために、該雰囲気炉内のガス成分を制
御することが非常に重要である。したがって、雰囲気炉
は、その稼働中には気密性が高められ、さらに大気が浸
入しないようにするために、雰囲気ガスを常に供給させ
ながら運転が行なわれている。
【0003】一般に、連続焼鈍炉や誘導加熱炉などの雰
囲気炉は、1000℃程度の高温で運転されるため、継
続して稼働させているあいだに、気密性を高めるための
シール部や炉殻が損傷するようになる。このように、シ
ール部や炉殻で損傷が発生したばあい、外気(大気)が
炉内に浸入し、内部雰囲気に変動をきたし、外気に含ま
れている酸素などによって被加熱物の品質が変化してし
まうなどのトラブルが発生していた。
【0004】かかるトラブルを回避するためには、雰囲
気炉を補修すればよいが、雰囲気炉はその規模が大きい
ので炉殻の損傷箇所を外部から特定することが困難なた
め、従来、応急的な対策として、雰囲気炉内に導入する
雰囲気ガス量を増やして外気が浸入しがたくしたり、ま
た浸入した外気を希釈したりする方法が採られている。
【0005】しかしながら、雰囲気炉内に導入される雰
囲気ガスには、一般にチッ素ガスや水素ガスなどの高純
度ガスが用いられており、これらの高純度ガスは、高価
であるので、非常に大きなコストの増大を招くのみなら
ず、大量の雰囲気ガスを使用するため熱効率の低下を招
くなどといった副次的な問題が発生するので、恒久的な
対応策になっていないという問題がある。また、雰囲気
炉内に外気(大気)が浸入するのを完全には阻止するこ
とができないので、被加熱物の品質の低下を完全に避け
ることができないという問題もある。
【0006】そこで、雰囲気炉を完全に補修する際に
は、いったん該雰囲気炉の運転を停止させ、該雰囲気炉
を冷却し、炉内に作業員が入り、破損箇所を探し出した
のち、補修するという手段が採られている。
【0007】しかしながら、このような手段を採ったば
あい、炉の運転を完全に停止させることになるので、生
産性が低下し、炉を冷却したのち立ち上がりまでの燃料
原単位の悪化、作業環境がわるい炉内に立ち入ることか
ら作業員の安全面などに問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術に鑑みてなされたものであり、炉内に立ち入らず、炉
の操業を長時間停止させることなく、生産性をほとんど
阻害させずに、炉の損傷箇所を正確に特定することがで
きる炉の損傷検査方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、炉に一定温度
で雰囲気ガスを導入し、該雰囲気ガスの流量を変化させ
たときの該炉の炉内の圧力と大気圧との差圧Aと、炉高
との関係Aをあらかじめ調べておき、つぎに該炉の検査
時に、前記と同じ条件で該炉に前記一定温度で雰囲気ガ
スを導入し、該雰囲気ガスの流量を変化させたときの該
炉の炉内の圧力と大気圧との差圧Bと、炉高との関係B
を調べ、同一雰囲気ガス流量における前記関係Aおよび
関係Bから、前記差圧Aが正圧であり、前記差圧Bが前
記差圧Aよりも低下しているときの炉高および前記差圧
Aが負圧であり、前記差圧Bが前記差圧Aよりも増大し
ているときの炉高を求めることにより、該炉の損傷が新
たに発生した箇所の炉高範囲を検知することを特徴とす
る炉の損傷検査方法に関する。
【0010】
【作用および実施例】本発明の炉の損傷検査方法によれ
ば、炉に一定温度で雰囲気ガスを導入し、該雰囲気ガス
の流量を変化させたときの該炉の炉内の圧力と大気圧と
の差圧A(以下、炉圧Aという)と、炉高との関係Aを
あらかじめ調べておき、つぎに該炉の検査時に、前記と
同じ条件で該炉に前記一定温度で雰囲気ガスを導入し、
該雰囲気ガスの流量を変化させたときの該炉の炉内の圧
力と大気圧との差圧B(以下、炉圧Bという)と、炉高
との関係Bを調べ、同一雰囲気ガス流量における前記関
係Aおよび関係Bから、前記炉圧Aが正圧であり、前記
炉圧Bが前記炉圧Aよりも低下しているときの炉高およ
び前記炉圧Aが負圧であり、前記炉圧Bが前記炉圧Aよ
りも増大しているときの炉高を求めることにより、該炉
の損傷の発生の有無および該炉の損傷が新たに発生した
箇所の炉高範囲の双方を同時に検知することができる。
【0011】本発明の炉の損傷検査方法に用いることが
できる炉としては、たとえば連続焼鈍炉、誘導加熱炉、
電気加熱炉などの雰囲気炉などがあげられるが、本発明
はかかる例示のみに限定されるものではない。
【0012】本発明においては、まず、前記炉として、
たとえば未使用状態で健全なものを用い、該炉に一定温
度で雰囲気ガスを導入し、該雰囲気ガスの流量を変化さ
せたときの該炉の炉内の圧力と大気圧との差圧Aである
炉圧Aと、炉高との関係Aを調べる。
【0013】炉に導入される雰囲気ガスとしては、たと
えばチッ素ガス、水素ガス、アルゴンガスなどがあげら
れ、通常、被加熱物に応じて選択して用いられる。
【0014】前記雰囲気ガスを炉に導入する際には、該
炉を一定温度に加熱しておく。かかる温度は、炉の種
類、被加熱物の種類などによって異なるので一概には決
定することができないが、通常、被加熱物に熱処理を施
すときの温度、たとえば600〜1500℃が選ばれ
る。なお、このように炉を加熱したばあいには、炉内で
は自然対流により、炉内の上部のほうがその下部よりも
温度が高くなり、また圧力が高くなる。
【0015】炉の温度、すなわち炉内の雰囲気の温度
は、変動したばあい、炉圧を正確に把握することができ
なくなるので、一定となるように調整しておく必要があ
る。
【0016】炉内に導入する雰囲気ガスの流量を変化さ
せたばあい、炉の炉内の圧力と大気圧との差圧A、すな
わちゲージ圧である炉圧Aが変化する。炉内に導入する
雰囲気ガスの流量が多くなれば、炉圧が高くなり、また
その雰囲気ガスの流量が少なくなれば、炉圧が低くな
る。
【0017】雰囲気ガスの流量は、炉の種類などによっ
て異なるので一概には決定することができない。雰囲気
ガスの流量を変化させる際には、できるだけ流量を数多
く変化させた水準を採用することが、雰囲気ガスの流量
の変化による炉圧の変化を数多く把握することができる
ようになり、ひいては炉殻の損傷が生じた箇所の炉高を
より正確に把握することができるようになるので、好ま
しい。本発明においては、雰囲気ガスの流量は、3〜1
0水準程度であることが好ましい。前記したように、炉
高が高くなれば炉圧が高くなり、また雰囲気ガスの流量
が増せば炉圧が高くなる。また、炉高が低くなれば炉圧
が低くなり、雰囲気ガスの流量が少なくなれば炉圧が低
くなり、負圧となる。
【0018】炉圧は、たとえば液柱形圧力計、弾性圧力
計などを用いて測定することができる。
【0019】雰囲気ガスの流量を変えたときの炉圧と炉
高との関係Aを調べると、各雰囲気ガスの流量における
炉圧と炉高とは比例関係にある。かかる関係Aは、炉の
損傷を検査する際に有用となるので、できるだけ正確に
把握しておくことが好ましい。
【0020】前記炉は、稼働中、長時間高温状態で使用
されるため、炉殻や炉のシール部で破損や亀裂などの損
傷が生じることがある。
【0021】このような状況にあるばあい、該炉の検査
が一般に定期的にあるいは随時に行なわれる。かかる検
査時には、前記と同じ条件で前記炉に前記と同じ一定温
度で雰囲気ガスを導入し、該雰囲気ガスの流量を変化さ
せたときの該炉の炉内の圧力と大気圧との差圧B、すな
わちゲージ圧である炉圧Bと炉高の関係Bを、関係Aを
調べるときと同じ条件で雰囲気ガスの流量を変化させて
調べる。
【0022】こうして関係Aおよび関係Bから、炉殻の
損傷の位置を以下のようにして検知することができる。
【0023】炉圧が大気圧に対して正の圧力(正圧)で
ある箇所で炉殻に損傷が発生したばあい、かかる損傷が
発生した箇所から雰囲気ガスが漏出するので、炉圧が低
下する。
【0024】したがって、関係Aおよび関係Bを対比し
て、炉圧が正圧の領域で低下したときの炉高を検知する
ことができる。
【0025】また、これとは逆に、炉圧が大気圧に対し
て負の圧力(負圧)である箇所で炉殻に損傷が発生した
ばあい、かかる損傷が発生した箇所から大気が炉内に流
入するので、炉圧が高くなる。
【0026】したがって、関係Aおよび関係Bを対比し
て、炉圧が負圧の領域で上昇したときの炉高を検知する
ことができる。
【0027】こうして、両者の炉高を検知することによ
り、炉の損傷が発生した箇所の炉高範囲を検知すること
ができる。
【0028】以下に、本発明の炉の損傷検査方法を実施
例にもとづいてさらに詳細に説明する。
【0029】実施例1 図1に示されるような幅5m、高さ3m、奥行き0.5
mの箱型の電気加熱炉1を用いた。
【0030】長さ4.5m、幅2.5m、厚さ0.3m
の鋼材3の熱処理を行なうにあたり、下部の置台2上に
図1に示されるように該鋼材3を立てた。
【0031】電気加熱炉1の周囲には、電気ヒーター4
が設置されており、チッ素ガス導入口5から高純度のチ
ッ素ガスを150Nm3 /h吹き込み、鋼材3の酸化防
止のために酸素濃度が1000ppm以下となるように
制御しながら、該電気ヒーター4により、炉内雰囲気温
度(雰囲気温度計(熱電対)6で測定)1000℃で鋼
材3の表面温度(鋼材表面温度計(放射温度計)7で測
定)が900℃になるまで加熱した。
【0032】つぎに、電気加熱炉1の炉高1.2mの位
置(図1中の点P)、炉高2.2mの位置(図1中の点
Q)および炉高3mの位置(図1中の点R)における炉
圧を調べた。その結果を表1および図2(線B)に示
す。
【0033】つぎに、チッ素ガス導入口5から導入する
チッ素ガスの流量を150Nm3 /hから200Nm3
/h、100Nm3 /hまたは50Nm3 /hに変更
し、点P〜Rにおける炉圧をそれぞれ調べた。その結果
を表1および図2(チッ素ガスの流量が200Nm3
hのとき線A、チッ素ガスの流量が100Nm3 /hの
とき線C、チッ素ガス流量が50Nm3 /hのとき線
D)に示す。
【0034】
【表1】
【0035】つぎに、さらに操業を続けたところ、炉内
の酸素濃度が上がり、10000ppmになったので、
応急的にチッ素ガス流量を1000Nm3 /hに増やし
たところ、炉内の酸素濃度を100ppmに低下させる
ことができた。
【0036】そこで、炉に損傷、亀裂などが発生してい
ることが予測されるため、チッ素ガス導入口5から導入
するチッ素ガスの流量を200Nm3 /h、150Nm
3 /h、100Nm3 /hまたは50Nm3 /hに変更
し、点P〜Rにおける炉圧をそれぞれ調べた。その結果
を表2および図2(チッ素ガスの流量が200Nm3
hのとき線a、チッ素ガスの流量が150Nm3 /hの
とき線b、チッ素ガスの流量が100Nm3 /hのとき
線c、チッ素ガスの流量が50Nm3 /hのとき線d)
に示す。
【0037】
【表2】
【0038】炉圧が大気圧に対して正圧である箇所で炉
殻に損傷が発生したばあい、かかる損傷が発生した箇所
から雰囲気ガスが漏出するので、炉圧が下がる。
【0039】したがって、図2において、線Aは、正圧
の領域にあるので、線aに示されるように、炉内の正圧
である箇所は、その内圧が低下している。
【0040】また、図2において、線Bは、炉高0.2
5mの位置(α)を境界にして、炉圧が負圧と正圧に分
岐していることを示す。炉圧は、線Bから線bに示され
るように低下していることから、炉圧が正圧である領
域、すなわち炉高が約0.25m以上の領域で炉殻に損
傷が発生していることがわかる。
【0041】さらに、図2において、線Cは、炉高約
1.2mの位置(点β)を境界にして炉圧が負圧と正圧
に分岐していることを示している。炉圧は、線Cから線
cに示されるように低下していることから、炉圧が正圧
である領域で炉殻に破損や亀裂が発生していることがわ
かる。すなわち、炉高が約1.2m以上の領域で炉殻に
損傷が発生していることがわかる。
【0042】ところで、炉圧が大気圧に対して負圧であ
る箇所で炉殻に損傷が発生したばあい、前記炉圧が正圧
である箇所で炉殻に損傷が発生したばあいとは逆に、か
かる損傷が発生した箇所から炉内に大気が浸入してくる
ので、炉圧が上がるようになる。
【0043】したがって、図2において、線Dは、炉高
1.9mの位置(点γ)を境界にして炉圧が負圧と正圧
に分岐しているが、線dに示されるように、炉圧の上昇
が認められるため、炉高が約1.9m以下の領域で炉殻
に損傷が発生していることがわかる。
【0044】以上のことから、炉高1.2〜1.9mの
位置で炉に損傷が発生しているものと考えられる。
【0045】つぎに、実際に、電気加熱炉1に損傷の発
生がないかどうかを点検したところ、炉高約1.7mの
位置で亀裂を発見した。
【0046】このように、実施例1の方法によれば、炉
の操業を中止させずに、炉の損傷の有無およびその損傷
の発生箇所を発見することができることがわかる。
【0047】
【発明の効果】本発明の炉の損傷検査方法によれば、炉
内に立ち入らず、操業を中止して生産性を大きく阻害す
るようなことをしなくても、炉の損傷の有無を検知する
ことができ、また損傷が発生しているばあいには、損傷
箇所などを正確に検知することができるという効果が奏
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の炉の損傷検査方法に用いられる電気加
熱炉の一実施態様を示す概略説明図である。
【図2】本発明の実施例1において、雰囲気ガスの流量
を変化させたときの炉高と炉圧との関係を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
1 電気加熱炉 2 置台 3 鋼材 4 電気ヒーター 5 チッ素ガス導入口 6 雰囲気温度計 7 鋼材表面温度計

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉に一定温度で雰囲気ガスを導入し、該
    雰囲気ガスの流量を変化させたときの該炉の炉内の圧力
    と大気圧との差圧Aと、炉高との関係Aをあらかじめ調
    べておき、つぎに該炉の検査時に、前記と同じ条件で該
    炉に前記一定温度で雰囲気ガスを導入し、該雰囲気ガス
    の流量を変化させたときの該炉の炉内の圧力と大気圧と
    の差圧Bと、炉高との関係Bを調べ、同一雰囲気ガス流
    量における前記関係Aおよび関係Bから、前記差圧Aが
    正圧であり、前記差圧Bが前記差圧Aよりも低下してい
    るときの炉高および前記差圧Aが負圧であり、前記差圧
    Bが前記差圧Aよりも増大しているときの炉高を求める
    ことにより、該炉の損傷が新たに発生した箇所の炉高範
    囲を検知することを特徴とする炉の損傷検査方法。
JP142995A 1995-01-09 1995-01-09 炉の損傷検査方法 Withdrawn JPH08189782A (ja)

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JP142995A JPH08189782A (ja) 1995-01-09 1995-01-09 炉の損傷検査方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018190511A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 マイクロコントロールシステムズ株式会社 加工装置又はシステム用の発電装置及び発電システム
CN113267299A (zh) * 2021-05-17 2021-08-17 中国第一汽车股份有限公司 一种电池箱体泄漏检测装置及检测方法

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JP2018190511A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 マイクロコントロールシステムズ株式会社 加工装置又はシステム用の発電装置及び発電システム
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Effective date: 20020402